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JP2010158140A - Linear motor - Google Patents

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JP2010158140A
JP2010158140A JP2009000298A JP2009000298A JP2010158140A JP 2010158140 A JP2010158140 A JP 2010158140A JP 2009000298 A JP2009000298 A JP 2009000298A JP 2009000298 A JP2009000298 A JP 2009000298A JP 2010158140 A JP2010158140 A JP 2010158140A
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JP
Japan
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magnets
main
magnet
linear motor
magnetic
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Pending
Application number
JP2009000298A
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Japanese (ja)
Inventor
Sukehiro Akama
助広 赤間
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Machine Co Ltd
Priority to JP2009000298A priority Critical patent/JP2010158140A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear motor capable of enriching a technique. <P>SOLUTION: The linear motor 1 includes: two main magnets 13; two coils 9; internal auxiliary magnets 15; stator frames 7; and needle frames 11. The internal auxiliary magnets 15 are formed in annular shape, magnetized in the axial direction, and arranged in a coaxial shape to the two main magnets 13 between the two main magnets 13 and so that the magnetic poles of the same kind as the magnetic poles are directed towards the magnetic poles on the two coil 9 sides of the two main magnets 13. The needle frames 11 consist of non-magnetic materials holding the two main magnets 13 and the internal auxiliary magnets 15. The stator frames 7 consist of the non-magnetic materials holding the two coils 9. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、リニアモータに関する。   The present invention relates to a linear motor.

ボイスコイルモータといわれるリニアモータが知られている。特許文献1では、内ヨークと、内ヨークの外周面に固定された環状のマグネットと、環状のマグネットの外周に設けられた2つのコイルと、内周面に2つのコイルが固定された筒状の外ヨークとを有するボイスコイルモータが開示されている。環状のマグネットとしては、磁極の向きが互いに逆向きになるように半径方向において磁化された2つのマグネットが設けられている。さらに、特許文献1のリニアモータでは、その2つのマグネットの間に、軸方向に磁化されたマグネットが設けられており、これにより、内ヨークを細くすることが可能とされている。   A linear motor called a voice coil motor is known. In Patent Document 1, an inner yoke, an annular magnet fixed to the outer peripheral surface of the inner yoke, two coils provided on the outer periphery of the annular magnet, and a cylindrical shape in which two coils are fixed to the inner peripheral surface A voice coil motor having an outer yoke is disclosed. As the annular magnet, there are provided two magnets magnetized in the radial direction so that the directions of the magnetic poles are opposite to each other. Furthermore, in the linear motor of Patent Document 1, a magnet magnetized in the axial direction is provided between the two magnets, and thereby the inner yoke can be made thin.

特開2003−199312号公報JP 2003-199312 A

リニアモータにおいては、更なる軽量化、渦電流の発生抑制、組立容易性等が要求されている。従って、このような課題の少なくとも一つを解決可能な新たな原理のリニアモータが提供され、リニアモータの技術の豊富化が図られることが好ましい。   In linear motors, further weight reduction, suppression of eddy current generation, ease of assembly, and the like are required. Accordingly, it is preferable that a linear motor based on a new principle capable of solving at least one of such problems is provided and the technology of the linear motor is enriched.

本発明の目的は、技術の豊富化を図ることができるリニアモータを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a linear motor that can be enriched in technology.

本発明の第1の観点のリニアモータは、環状に形成され、磁極の向きが互いに逆になるように半径方向に磁化され、互いに同軸状に離間して配置された2つのメインマグネットと、互いに同軸状に離間して配置されるとともに、前記2つのメインマグネットに対して同心状に配置された2つのコイルと、環状に形成され、軸方向に磁化され、前記2つのメインマグネットの間において前記2つのメインマグネットに対して同軸状に、前記2つのメインマグネットの前記2つのコイル側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された内側補助マグネットと、前記2つのメインマグネット及び前記内側補助マグネットを保持する非磁性体のマグネット側フレームと、前記2つのコイルを保持する非磁性体のコイル側フレームと、を有する。   A linear motor according to a first aspect of the present invention is formed in an annular shape, is magnetized in a radial direction so that the directions of magnetic poles are opposite to each other, and are arranged coaxially and spaced apart from each other. Two coils disposed coaxially and concentrically with the two main magnets, and formed in an annular shape, magnetized in the axial direction, between the two main magnets An inner auxiliary magnet arranged coaxially with the two main magnets so that the same type of magnetic poles as the magnetic poles of the two main magnets are directed to the two coil sides, and the two main magnets A non-magnetic magnet side frame that holds the magnet and the inner auxiliary magnet, and a non-magnetic coil side frame that holds the two coils; Having.

好適には、リニアモータは、環状に形成され、軸方向に磁化され、前記2つのメインマグネットの両側において前記2つのメインマグネットに対して同軸状に、隣接する前記メインマグネットの前記コイル側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された2つの外側補助マグネットを更に有する。   Preferably, the linear motor is formed in an annular shape, is magnetized in the axial direction, and is coaxial with the two main magnets on both sides of the two main magnets, and the magnetic poles on the coil side of the adjacent main magnets. On the other hand, it further has two outer auxiliary magnets arranged so as to direct the same kind of magnetic pole as the magnetic pole.

好適には、前記内側補助マグネットは、前記2つのメインマグネット間に亘る大きさに形成されている。   Preferably, the inner auxiliary magnet is formed in a size extending between the two main magnets.

好適には、前記内側補助マグネットは、互いに同軸状に離間して2つ設けられ、前記2つの内側補助マグネットの間には、磁性体が設けられている。   Preferably, two inner auxiliary magnets are provided coaxially apart from each other, and a magnetic material is provided between the two inner auxiliary magnets.

好適には、前記内側補助マグネットは、互いに同軸状に離間して2つ設けられ、前記2つの内側補助マグネットの間には、磁性体が設けられており、前記2つの内側補助マグネット及び前記2つの外側補助マグネットは同一形状である。   Preferably, two inner auxiliary magnets are provided coaxially apart from each other, and a magnetic body is provided between the two inner auxiliary magnets. The two outer auxiliary magnets have the same shape.

好適には、前記内側補助マグネットの、一方の前記メインマグネットに隣接する磁極から他方の前記メインマグネットに隣接する磁極までの長さは、前記メインマグネットそれぞれの軸方向の長さよりも大きい。   Preferably, the length of the inner auxiliary magnet from the magnetic pole adjacent to one of the main magnets to the magnetic pole adjacent to the other main magnet is greater than the axial length of each of the main magnets.

好適には、前記コイル側フレームは、前記2つのコイルと同心状に形成された導電性の筒状部材であり、前記2つのコイルが内周面又は外周面に固定され、前記コイル側フレームには、内周面から外周面へ貫通するスリットが形成されている。   Preferably, the coil side frame is a conductive cylindrical member formed concentrically with the two coils, and the two coils are fixed to an inner peripheral surface or an outer peripheral surface, and are attached to the coil side frame. Is formed with a slit penetrating from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface.

好適には、2つのコイルは、平角線が、当該平角線の一平面を前記コイル側フレームの内周面又は外周面に向けるように巻かれて構成されている。   Preferably, the two coils are configured such that a flat wire is wound so that one flat surface of the flat wire is directed to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the coil-side frame.

本発明の第2の観点のリニアモータは、磁化方向が駆動方向に直交するように、且つ、磁極の向きが互いに逆になるように、前記駆動方向に配列された2つのメインマグネットと、前記磁化方向において前記2つのメインマグネットと対向するように前記駆動方向に配列されており、前記駆動方向及び前記磁化方向に直交する方向に互いに逆向きに電流を流すことが可能な2つの導体と、前記2つのメインマグネット間において、磁化方向が前記駆動方向に沿うように、且つ、前記2つのメインマグネットの前記2つの導体側の磁極に対して当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された内側補助マグネットと、前記2つのメインマグネット及び前記内側補助マグネットを固定する非磁性体の固定部材と、を有する。   The linear motor of the second aspect of the present invention includes two main magnets arranged in the drive direction so that the magnetization direction is orthogonal to the drive direction and the directions of the magnetic poles are opposite to each other, Two conductors arranged in the driving direction so as to face the two main magnets in the magnetization direction, and capable of flowing currents in directions opposite to each other in the direction perpendicular to the driving direction and the magnetization direction; Between the two main magnets, the magnetizing direction is arranged along the driving direction, and the same kind of magnetic pole as the magnetic pole is directed to the magnetic poles on the two conductor sides of the two main magnets. An inner auxiliary magnet; and a non-magnetic fixing member that fixes the two main magnets and the inner auxiliary magnet.

本発明の第3の観点のリニアモータは、磁化方向が駆動方向に直交するように、且つ、磁極の向きが互いに逆になるように、前記駆動方向に配列された2つのメインマグネットと、前記磁化方向において前記2つのメインマグネットと対向するように前記駆動方向に配列されており、前記駆動方向及び前記磁化方向に直交する方向に互いに逆向きに電流を流すことが可能な2つの導体と、前記2つのメインマグネット間において、磁化方向が前記駆動方向に沿うように、且つ、前記2つのメインマグネットの前記2つの導体側の磁極に対して当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された内側補助マグネットと、前記2つのメインマグネットの両側において、磁化方向が前記駆動方向に沿うように、且つ、隣接する前記メインマグネットの前記導体側の磁極に対して当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された2つの外側補助マグネットと、を有し、前記内側補助マグネットは、互いに同軸状に離間して2つ設けられ、前記2つの内側補助マグネットの間には、磁性体が設けられており、前記2つの内側補助マグネット及び前記2つの外側補助マグネットは同一形状である。   The linear motor according to a third aspect of the present invention includes two main magnets arranged in the drive direction so that the magnetization direction is orthogonal to the drive direction and the directions of the magnetic poles are opposite to each other, Two conductors arranged in the driving direction so as to face the two main magnets in the magnetization direction, and capable of flowing currents in directions opposite to each other in the direction perpendicular to the driving direction and the magnetization direction; Between the two main magnets, the magnetizing direction is arranged along the driving direction, and the same kind of magnetic pole as the magnetic pole is directed to the magnetic poles on the two conductor sides of the two main magnets. On both sides of the inner auxiliary magnet and the two main magnets, the magnetization direction is along the drive direction and the adjacent main magnets Two outer auxiliary magnets arranged so that the same kind of magnetic poles as the magnetic poles are directed to the magnetic poles on the conductor side, and the two inner auxiliary magnets are provided coaxially apart from each other, A magnetic body is provided between the two inner auxiliary magnets, and the two inner auxiliary magnets and the two outer auxiliary magnets have the same shape.

本発明によれば、リニアモータの技術の豊富化を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to enrich the technology of linear motors.

本発明の第1の実施形態に係るリニアモータの外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of the linear motor which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1のリニアモータの平面図。The top view of the linear motor of FIG. 図2のIII−III線における断面図。Sectional drawing in the III-III line of FIG. 図1のリニアモータを分解して一部を示す斜視図。The perspective view which decomposes | disassembles the linear motor of FIG. 1, and shows a part. 図3の領域Vの拡大図。The enlarged view of the area | region V of FIG. 図1のリニアモータの動作を比較例と比較して説明する図。The figure explaining the operation | movement of the linear motor of FIG. 1 compared with a comparative example. 本発明の第2の実施形態に係るリニアモータの要部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the principal part of the linear motor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係るリニアモータの要部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the principal part of the linear motor which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第1〜第3の実施形態を比較して説明する図。The figure explaining comparing the 1st-3rd embodiment of the present invention. 本発明の変形例のリニアモータの要部を示す図。The figure which shows the principal part of the linear motor of the modification of this invention.

1…リニアモータ、7…固定子フレーム(コイル側フレーム)、9…コイル、11…可動子フレーム(マグネット側フレーム)、13…メインマグネット、15…内側補助マグネット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Linear motor, 7 ... Stator frame (coil side frame), 9 ... Coil, 11 ... Movable child frame (magnet side frame), 13 ... Main magnet, 15 ... Inner auxiliary magnet

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るリニアモータ1の外観斜視図である。図2は、リニアモータ1を軸CA方向に見た正面図である。図3は、図2のIII−III線における断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is an external perspective view of a linear motor 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the linear motor 1 viewed in the direction of the axis CA. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.

リニアモータ1は、軸CA方向に駆動力を発揮するボイスコイルモータとして構成されている。リニアモータ1は、概ね円筒状の固定子3と、固定子3の内部に配置された概ね円筒状の可動子5とを有している。   The linear motor 1 is configured as a voice coil motor that exhibits a driving force in the direction of the axis CA. The linear motor 1 includes a substantially cylindrical stator 3 and a substantially cylindrical movable element 5 disposed inside the stator 3.

固定子3は、固定子フレーム7と、固定子フレーム7に固定された2つのコイル9(図3)とを有している。   The stator 3 includes a stator frame 7 and two coils 9 (FIG. 3) fixed to the stator frame 7.

固定子フレーム7は、非磁性体により形成されている。非磁性体は、アルミニウムや非磁性のステンレス鋼(SUS304等)等の導電性のものであってもよいし、ガラスエポキシ樹脂等の非導電性のものであってもよい。固定子フレーム7は、軸CAを軸とする円筒状に形成されている。固定子フレーム7の内周面には、コイル9を収容するための凹部が形成されている。また、固定子フレーム7には、当該固定子フレーム7を径方向に貫通し、軸CA方向に延びる複数のスリット4(図1及び図2)が形成されている。複数のスリット4は、例えば、軸CA回りに均等に配置されている。スリット4の数は適宜に設定されてよい。   The stator frame 7 is made of a nonmagnetic material. The non-magnetic material may be conductive such as aluminum or non-magnetic stainless steel (SUS304 or the like), or may be non-conductive such as glass epoxy resin. The stator frame 7 is formed in a cylindrical shape with the axis CA as an axis. A concave portion for accommodating the coil 9 is formed on the inner peripheral surface of the stator frame 7. The stator frame 7 is formed with a plurality of slits 4 (FIGS. 1 and 2) penetrating the stator frame 7 in the radial direction and extending in the axis CA direction. For example, the plurality of slits 4 are equally arranged around the axis CA. The number of slits 4 may be set as appropriate.

2つのコイル9は、互いに同一の形状である。コイル9は、軸CAを中心とする概ね円形の環状に形成されている。コイル9の断面形状は、図3において模式的に示すように、例えば、矩形である。コイル9は、その外周面が固定子フレーム7の内周面に樹脂等の固定部材(接着部材)により固定されている。これにより、2つのコイル9は、同軸状に離間して配置される。2つのコイル9の距離は適宜に設定されてよい。なお、2つのコイルは、互いに接続されていなくてもよいし、互いに接続されていてもよいが、以下では、互いに接続されているものとして説明する。   The two coils 9 have the same shape. The coil 9 is formed in a substantially circular annular shape around the axis CA. The cross-sectional shape of the coil 9 is, for example, a rectangle as schematically shown in FIG. The outer peripheral surface of the coil 9 is fixed to the inner peripheral surface of the stator frame 7 by a fixing member (adhesive member) such as a resin. Thereby, the two coils 9 are arranged coaxially apart from each other. The distance between the two coils 9 may be set as appropriate. The two coils may not be connected to each other or may be connected to each other. However, the following description will be made assuming that they are connected to each other.

可動子5は、可動子フレーム11を有している。また、可動子5は、図3に示すように、可動子フレーム11に固定された、2つのメインマグネット13、2つの内側補助マグネット15、可動子ヨーク17、及び、2つの外側補助マグネット19を有している。   The mover 5 has a mover frame 11. As shown in FIG. 3, the mover 5 includes two main magnets 13, two inner auxiliary magnets 15, a mover yoke 17, and two outer auxiliary magnets 19 fixed to the mover frame 11. Have.

可動子フレーム11は、非磁性体により形成されている。非磁性体は、アルミニウムや非磁性のステンレス鋼(SUS304等)等の導電性のものであってもよいし、ガラスエポキシ樹脂等の非導電性のものであってもよい。可動子フレーム11は、軸CAを軸とする円筒状に形成されている。可動子フレーム11の外周面には、メインマグネット13等を収容するための凹部が形成されている。   The mover frame 11 is made of a nonmagnetic material. The non-magnetic material may be conductive such as aluminum or non-magnetic stainless steel (SUS304 or the like), or may be non-conductive such as glass epoxy resin. The mover frame 11 is formed in a cylindrical shape with the axis CA as an axis. A concave portion for accommodating the main magnet 13 and the like is formed on the outer peripheral surface of the mover frame 11.

メインマグネット13、内側補助マグネット15、可動子ヨーク17及び外側補助マグネット19は、例えば、いずれも、軸CAを中心とする同一径の円形の環状に形成されており、互いに同軸状に配置されている。2つのメインマグネット13は、例えば、互いに同一形状である。2つの内側補助マグネット15は、例えば、互いに同一形状である。2つの外側補助マグネット19は、例えば、互いに同一形状である。   The main magnet 13, the inner auxiliary magnet 15, the mover yoke 17 and the outer auxiliary magnet 19 are all formed in a circular ring with the same diameter and centered on the axis CA, and are arranged coaxially with each other. Yes. The two main magnets 13 have the same shape, for example. The two inner auxiliary magnets 15 have the same shape, for example. The two outer auxiliary magnets 19 have the same shape, for example.

各メインマグネット13の軸方向の大きさは、各コイル9の軸方向の大きさよりも小さい。また、各メインマグネット13の軸方向の大きさは、内側補助マグネット15や外側補助マグネット19それぞれの軸方向の大きさよりも大きく、例えば、内側補助マグネット15等の軸方向の大きさの2倍程度である。   The size of each main magnet 13 in the axial direction is smaller than the size of each coil 9 in the axial direction. Further, the axial size of each main magnet 13 is larger than the axial size of each of the inner auxiliary magnet 15 and the outer auxiliary magnet 19, for example, about twice the axial size of the inner auxiliary magnet 15 or the like. It is.

2つの内側補助マグネット15及び可動子ヨーク17の軸方向の大きさの合計は、各メインマグネット13の軸方向の大きさよりも大きく、例えば、各メインマグネット13の軸方向の大きさの1.5〜3倍である。内側補助マグネット15と外側補助マグネット19とは、例えば、同一形状である。   The total axial size of the two inner auxiliary magnets 15 and the mover yoke 17 is larger than the axial size of each main magnet 13, for example, 1.5 of the axial size of each main magnet 13. ~ 3 times. For example, the inner auxiliary magnet 15 and the outer auxiliary magnet 19 have the same shape.

2つのメインマグネット13は、磁極の向きが互いに逆方向になるように半径方向に磁化されている。2つのメインマグネット13は、外周面が2つのコイル9の内周面に対向するように、2つのコイル9間の距離に応じた適宜な距離で離間して配置されている。   The two main magnets 13 are magnetized in the radial direction so that the directions of the magnetic poles are opposite to each other. The two main magnets 13 are spaced apart from each other at an appropriate distance according to the distance between the two coils 9 so that the outer peripheral surfaces face the inner peripheral surfaces of the two coils 9.

2つの内側補助マグネット15は、軸方向に磁化されている。2つの内側補助マグネット15は、2つのメインマグネット13の間において、2つのメインマグネット13の2つのコイル9側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けるように配置されている。   The two inner auxiliary magnets 15 are magnetized in the axial direction. The two inner auxiliary magnets 15 are arranged between the two main magnets 13 so that the same type of magnetic poles as the magnetic poles are directed to the magnetic poles on the two coil 9 sides of the two main magnets 13.

可動子ヨーク17は、磁性体により形成されている。磁性体は、比透磁率が大きい(磁束を多く通す)ものが好ましい。磁性体は、例えば、鉄(SS400等)である。   The mover yoke 17 is made of a magnetic material. The magnetic material preferably has a large relative permeability (passes much magnetic flux). The magnetic body is, for example, iron (SS400 or the like).

2つの外側補助マグネット19は、軸方向に磁化されている。2つの内側補助マグネット19は、2つのメインマグネット13の両側(外側)において、隣接するメインマグネット13のコイル9側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けるように配置されている。   The two outer auxiliary magnets 19 are magnetized in the axial direction. The two inner auxiliary magnets 19 are arranged on both sides (outer sides) of the two main magnets 13 so that the same type of magnetic poles as the magnetic poles are directed to the magnetic poles on the coil 9 side of the adjacent main magnets 13.

図4は、リニアモータ1を分解して一部の部材を示す斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view illustrating a part of the members disassembled from the linear motor 1.

固定子フレーム7は、固定子フレーム7の周面部を構成する複数の周面構成部材21(図4では一つのみ示す。図1及び図2も参照)と、固定子フレーム7の軸CA方向の端部を構成する2つの端部構成部材23とを有している。   The stator frame 7 includes a plurality of peripheral surface constituting members 21 (only one is shown in FIG. 4, see also FIGS. 1 and 2) constituting the peripheral surface portion of the stator frame 7, and the axis CA direction of the stator frame 7. And two end portion constituting members 23 constituting the end portion.

複数の周面構成部材21は、円筒を円周方向に複数に均等に分割した形状であり、互いに同一形状である。端部構成部材23は、円形の環状に形成されている。複数の周面構成部材21のそれぞれは、不図示のネジ等の固定部材により、端部構成部材23に固定される。複数のスリット4は、複数の周面構成部材21間の隙間により形成される。また、端部構成部材23の内周縁から外周縁までの幅が、複数の周面構成部材21の内周面から外周面までの厚さよりも大きく設定され、且つ、複数の周面構成部材21が端部構成部材23の外周側に配置されることにより、固定子フレーム7の内周面には、コイル9が収容される凹部が形成される。   The plurality of peripheral surface constituting members 21 have a shape obtained by equally dividing a cylinder into a plurality of portions in the circumferential direction, and have the same shape. The end component member 23 is formed in a circular ring shape. Each of the plurality of peripheral surface constituent members 21 is fixed to the end portion constituent member 23 by a fixing member such as a screw (not shown). The plurality of slits 4 are formed by gaps between the plurality of peripheral surface constituent members 21. Further, the width from the inner peripheral edge to the outer peripheral edge of the end component member 23 is set to be larger than the thickness from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the plurality of peripheral surface component members 21, and the plurality of peripheral surface component members 21. Is disposed on the outer peripheral side of the end component member 23, so that a recess for accommodating the coil 9 is formed on the inner peripheral surface of the stator frame 7.

可動子フレーム11は、可動子フレーム11の周面部を構成する周面構成部材25と、可動子フレーム11の軸CA方向の端部を構成する2つの端部構成部材27とを有している。   The mover frame 11 has a peripheral surface constituting member 25 that constitutes a peripheral surface portion of the mover frame 11 and two end portion constituting members 27 that constitute ends of the mover frame 11 in the axis CA direction. .

周面構成部材25は、軸CAを軸とする円筒状に形成されている。端部構成部材27は、ネジ等の固定部材により周面構成部材25に固定される。端部構成部材27の内周縁から外周縁までの幅が、周面構成部材25の内周面から外周面までの厚さよりも大きく設定され、且つ、端部構成部材27の外周縁が周面構成部材25の外周面よりも径が大きく設定されていることにより、可動子フレーム11の外周面には、メインマグネット13等が収容される凹部が形成される。   The peripheral surface constituting member 25 is formed in a cylindrical shape with the axis CA as an axis. The end component member 27 is fixed to the peripheral surface component member 25 by a fixing member such as a screw. The width from the inner peripheral edge of the end component member 27 to the outer peripheral edge is set larger than the thickness from the inner peripheral surface of the peripheral surface component member 25 to the outer peripheral surface, and the outer peripheral edge of the end component member 27 is the peripheral surface. Since the diameter is set to be larger than the outer peripheral surface of the component member 25, a concave portion in which the main magnet 13 and the like are accommodated is formed on the outer peripheral surface of the mover frame 11.

メインマグネット13、内側補助マグネット15、可動子ヨーク17及び外側補助マグネット19は、これらの開口に周面構成部材25が挿通され、周面構成部材25と端部構成部材27とが固定されることにより、可動子フレーム11に固定される。なお、メインマグネット13等は、樹脂(接着剤)等の固定部材により可動子フレーム11に固定されていてもよい。   In the main magnet 13, the inner auxiliary magnet 15, the mover yoke 17, and the outer auxiliary magnet 19, the peripheral surface constituent member 25 is inserted through these openings, and the peripheral surface constituent member 25 and the end portion constituent member 27 are fixed. Thus, the movable element frame 11 is fixed. The main magnet 13 and the like may be fixed to the mover frame 11 by a fixing member such as resin (adhesive).

図5は、図3の領域Vを拡大して示す模式的な断面図である。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a region V of FIG. 3 in an enlarged manner.

コイル9は、線材29が軸CA回りに複数回巻かれることにより構成されている。線材29は、例えば、銅等の導電性の材料が樹脂等の非導電性の材料により被覆されて構成されている。また、線材29の断面形状は、概ね矩形状に形成されている。すなわち、線材29は、いわゆる平角線である。線材29の断面において、長手方向及び短手方向の径は適宜に設定されてよい。   The coil 9 is configured by winding the wire 29 around the axis CA a plurality of times. For example, the wire 29 is formed by coating a conductive material such as copper with a non-conductive material such as resin. Moreover, the cross-sectional shape of the wire 29 is formed in a substantially rectangular shape. That is, the wire 29 is a so-called flat wire. In the cross section of the wire 29, the diameters in the longitudinal direction and the short direction may be set as appropriate.

線材29は、線材29により形成される輪が軸CA方向及び半径方向において配列されるように巻かれている。すなわち、線材29は、整列巻きされている。また、線材29は、平角線の一平面を同一方向(軸CA)に向けて巻かれている。従って、線材29により形成される輪と輪との間には、隙間が殆ど生じない。なお、図5では、線材29により形成される輪の軸CA方向の位置が、内側と外側とで一致する場合を例示しているが、当該位置は内側と外側とでずれていてもよい。線材29の巻き回数は適宜に設定されてよい。   The wire 29 is wound such that the rings formed by the wire 29 are arranged in the axial CA direction and the radial direction. That is, the wire 29 is wound in an aligned manner. Moreover, the wire 29 is wound with one flat wire oriented in the same direction (axis CA). Therefore, there is almost no gap between the rings formed by the wire 29. In addition, although the case where the position of the ring | wheel axis | shaft CA direction formed of the wire 29 in FIG. 5 corresponds by the inner side and the outer side is illustrated, the said position may be shifted | deviated by the inner side and the outer side. The number of windings of the wire 29 may be set as appropriate.

線材29の端部は、図1に示すように、スリット4から固定子フレーム7の外部へ引き出される。線材29の端部に電圧が印加されることにより、コイル9には電力が供給される。なお、2つのコイル9は、電流の流れが互いに逆向きになるように互いに結線されている。   As shown in FIG. 1, the end portion of the wire 29 is drawn out from the slit 4 to the outside of the stator frame 7. When a voltage is applied to the end of the wire 29, power is supplied to the coil 9. The two coils 9 are connected to each other so that current flows in opposite directions.

図6は、リニアモータ1の動作を比較例と比較して説明する図である。具体的には、図6(a)〜図6(c)は、リニアモータ1又は比較例のリニアモータにおける、図3の紙面上方側部分を模式的に示した図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the linear motor 1 in comparison with a comparative example. Specifically, FIG. 6A to FIG. 6C are diagrams schematically showing an upper portion on the paper surface of FIG. 3 in the linear motor 1 or the linear motor of the comparative example.

図6(a)は、リニアモータ1において、内側補助マグネット15や外側補助マグネット19が設けられなかったと仮定した場合における作用を示している。コイル9の位置においては、メインマグネット13により、メインマグネット13とコイル9との対向方向(図6(a)の紙面上下方向)を向きとする磁界が形成される。従って、コイル9に紙面貫通方向の電流が流されると、フレミングの左手の法則により、図6の紙面左右方向(軸CAの方向)の力が生じる。2つのコイル9においては、逆方向の向きに磁束が通過する。一方、2つのコイル9には、逆向きの電流が流される。従って、2つのコイル9においては、同一の向きの力が生じ、リニアモータは推力を生じる。   FIG. 6A shows an operation when it is assumed that the inner auxiliary magnet 15 and the outer auxiliary magnet 19 are not provided in the linear motor 1. At the position of the coil 9, a magnetic field is formed by the main magnet 13 so as to face the opposing direction of the main magnet 13 and the coil 9 (the vertical direction in the drawing of FIG. 6A). Accordingly, when a current passing through the coil 9 flows through the coil 9, a force in the left-right direction (axis CA direction) in FIG. 6 is generated according to Fleming's left-hand rule. In the two coils 9, the magnetic flux passes in the opposite direction. On the other hand, reverse currents flow through the two coils 9. Therefore, in the two coils 9, a force in the same direction is generated, and the linear motor generates a thrust.

図6(b)は、従来のリニアモータのように、図6(a)のリニアモータに外ヨーク107及び内ヨーク111を設けた場合における作用を示している。この場合においても、図6(a)と同様に、2つのコイル9に互いに逆向きの電流が流されることにより、フレミングの左手の法則に従って、図6の紙面左右方向の推力が生じる。   FIG. 6B shows the operation when the outer yoke 107 and the inner yoke 111 are provided in the linear motor of FIG. 6A as in the conventional linear motor. Also in this case, as in FIG. 6A, when currents in opposite directions are passed through the two coils 9, thrust in the left-right direction in FIG. 6 is generated in accordance with Fleming's left-hand rule.

ただし、一方のメインマグネット13から出た磁力線は、外ヨーク107又は内ヨーク111を通って他方のメインマグネット13に入るようになる。換言すれば、磁気回路が構成される。その結果、コイル9を通過する磁束が多くなり、推力が増加する。   However, the lines of magnetic force emitted from one main magnet 13 enter the other main magnet 13 through the outer yoke 107 or the inner yoke 111. In other words, a magnetic circuit is configured. As a result, the magnetic flux passing through the coil 9 increases and the thrust increases.

図6(c)は、リニアモータ1における作用を示している。リニアモータ1においても、図6(a)や図6(b)と同様に、2つのコイル9に互いに逆向きの電流が流されることにより、フレミングの左手の法則に従って、図6の紙面左右方向の推力が生じる。   FIG. 6C shows the operation in the linear motor 1. Also in the linear motor 1, as in FIGS. 6A and 6B, currents in opposite directions flow through the two coils 9, so that according to Fleming's left-hand rule, the left and right directions in FIG. The thrust is generated.

リニアモータ1では、メインマグネット13のコイル9側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けて内側補助マグネット15及び外側補助マグネット19が配置されている。従って、コイル9側において、各マグネットの磁力線同士は反発しあう。その結果、コイル9に向かう磁力線が多くなる。そして、図6(a)に比較して、推力が増加する。   In the linear motor 1, the inner auxiliary magnet 15 and the outer auxiliary magnet 19 are arranged with the same kind of magnetic pole as the magnetic pole facing the coil 9 side of the main magnet 13. Accordingly, the magnetic lines of force of the magnets repel each other on the coil 9 side. As a result, the lines of magnetic force toward the coil 9 increase. And a thrust increases compared with Fig.6 (a).

なお、コイル9の軸方向の大きさは、メインマグネット13の軸方向の大きさよりも大きいことから(図3参照)、その差の範囲内で移動する限り、コイル9とメインマグネット13とは重なりを維持する。すなわち、コイル9の軸方向の大きさとメインマグネット13の軸方向の大きさとの差は、推力が低下しないと期待されるストロークとなる。   Since the axial size of the coil 9 is larger than the axial size of the main magnet 13 (see FIG. 3), the coil 9 and the main magnet 13 overlap as long as they move within the range of the difference. To maintain. That is, the difference between the axial size of the coil 9 and the axial size of the main magnet 13 is a stroke that is expected to prevent the thrust from decreasing.

以上の実施形態によれば、リニアモータ1は、2つのメインマグネット13と、2つのコイル9と、内側補助マグネット15と、固定子フレーム7と、可動子フレーム11とを有する。2つのメインマグネット13は、環状に形成され、磁極の向きが互いに逆になるように半径方向に磁化され、互いに同軸状に離間して配置された、互いに同軸状に離間して配置されている。2つのコイル9は、2つのメインマグネット13に対して同心状に配置されている。内側補助マグネット15は、環状に形成され、軸方向に磁化され、2つのメインマグネット13の間において2つのメインマグネット13に対して同軸状に、2つのメインマグネット13の2つのコイル9側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けるように配置されている。可動子フレーム11は、2つのメインマグネット13及び内側補助マグネット15を保持する非磁性体である。固定子フレーム7は、2つのコイル9を保持する非磁性体である。   According to the above embodiment, the linear motor 1 has the two main magnets 13, the two coils 9, the inner auxiliary magnet 15, the stator frame 7, and the mover frame 11. The two main magnets 13 are formed in an annular shape, are magnetized in the radial direction so that the directions of the magnetic poles are opposite to each other, and are arranged coaxially apart from each other, and are arranged coaxially apart from each other. . The two coils 9 are arranged concentrically with respect to the two main magnets 13. The inner auxiliary magnet 15 is formed in an annular shape, is magnetized in the axial direction, is coaxial with the two main magnets 13 between the two main magnets 13, and the magnetic poles on the two coils 9 side of the two main magnets 13. On the other hand, the magnetic poles of the same kind as the magnetic poles are disposed. The mover frame 11 is a nonmagnetic material that holds the two main magnets 13 and the inner auxiliary magnet 15. The stator frame 7 is a nonmagnetic material that holds the two coils 9.

従って、従来のリニアモータでは、内ヨーク及び外ヨークにより磁気回路が構成されていたのに対し、リニアモータ1では、非磁性体の固定子フレーム7及び可動子フレーム11によりメインマグネット13やコイル9等が保持され、磁気回路が構成されないことになる。しかし、内側補助マグネット15が配置され、メインマグネット13の磁力がリニアモータ1の推力に効果的に利用されることにより、リニアモータ1の推力は維持される。そして、内ヨーク及び外ヨークが用いられないことにより、以下の効果が奏される。   Therefore, in the conventional linear motor, the magnetic circuit is configured by the inner yoke and the outer yoke, whereas in the linear motor 1, the main magnet 13 and the coil 9 are formed by the nonmagnetic stator frame 7 and the movable frame 11. And so on, and the magnetic circuit is not configured. However, the inner auxiliary magnet 15 is disposed, and the magnetic force of the main magnet 13 is effectively used for the thrust of the linear motor 1, whereby the thrust of the linear motor 1 is maintained. Further, since the inner yoke and the outer yoke are not used, the following effects can be obtained.

メインマグネット13やコイル9等を保持するフレームの材料の選択の自由度が向上する。フレームに鉄を用いなくてよいことから、軽量化を図ることが可能となる。ガラスエポキシ樹脂等の非導電性の材料によりフレームを構成すれば、渦電流の発生が抑制される。また、フレームを構成する非磁性体としてアルミニウム等の熱伝達性の高い金属を選択し、放熱性を向上させることもできる。フレームがマグネットに吸引されないから、組み立てが容易化される。   The degree of freedom in selecting the material of the frame that holds the main magnet 13 and the coil 9 is improved. Since it is not necessary to use iron for the frame, the weight can be reduced. If the frame is made of a non-conductive material such as glass epoxy resin, the generation of eddy current is suppressed. Further, a metal having a high heat transfer property such as aluminum can be selected as the nonmagnetic material constituting the frame to improve the heat dissipation. Since the frame is not attracted by the magnet, assembly is facilitated.

リニアモータ1は、環状に形成され、軸方向に磁化され、2つのメインマグネット13の両側において2つのメインマグネット13に対して同軸状に、隣接するメインマグネット13のコイル9側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された2つの外側補助マグネット19を更に有する。従って、メインマグネット13の磁束をコイル9に向ける効果が一層向上し、推力が大きくなる。   The linear motor 1 is formed in an annular shape, is magnetized in the axial direction, is coaxial with the two main magnets 13 on both sides of the two main magnets 13, and with respect to the magnetic pole on the coil 9 side of the adjacent main magnet 13. And two outer auxiliary magnets 19 arranged to direct the same kind of magnetic pole as the magnetic pole. Therefore, the effect of directing the magnetic flux of the main magnet 13 toward the coil 9 is further improved, and the thrust is increased.

内側補助マグネット15は、互いに同軸状に離間して2つ設けられ、2つの内側補助マグネット15の間には、可動子ヨーク17が設けられている。従って、2つの内側補助マグネット15は、あたかも、2つのメインマグネット13間に亘る大きさの1つのマグネットが配置されたかのように機能する。すなわち、推力を維持しつつ、2つの内側補助マグネット15を小さくすることができる。その結果、リニアモータ1を安価にすることが可能である。   Two inner auxiliary magnets 15 are provided coaxially apart from each other, and a mover yoke 17 is provided between the two inner auxiliary magnets 15. Accordingly, the two inner auxiliary magnets 15 function as if one magnet having a size extending between the two main magnets 13 is arranged. That is, the two inner auxiliary magnets 15 can be made small while maintaining the thrust. As a result, the linear motor 1 can be made inexpensive.

特に、2つの内側補助マグネット15と2つの外側補助マグネット19とを同一形状にした場合には、部品種類が減り、量産効果が図れ、リニアモータ1を安価にすることが容易化される。   In particular, when the two inner auxiliary magnets 15 and the two outer auxiliary magnets 19 have the same shape, the number of parts is reduced, mass production effects can be achieved, and the linear motor 1 can be easily reduced in cost.

内側補助マグネット15の、一方のメインマグネット13に隣接する磁極から他方のメインマグネット13に隣接する磁極までの長さ(本実施形態では、2つの内側補助マグネット15及び可動子ヨーク17全体の長さ)は、2つのメインマグネット13それぞれにおける磁極間の長さよりも大きい。従って、2つのメインマグネット13の磁束を十分にコイル9側へ向かわせて、大きな推力を得ることができる。   The length of the inner auxiliary magnet 15 from the magnetic pole adjacent to one main magnet 13 to the magnetic pole adjacent to the other main magnet 13 (in this embodiment, the total length of the two inner auxiliary magnets 15 and the mover yoke 17) ) Is larger than the length between the magnetic poles of each of the two main magnets 13. Therefore, a large thrust can be obtained by sufficiently directing the magnetic fluxes of the two main magnets 13 toward the coil 9 side.

固定子フレーム7がアルミニウム等の導電体により形成されている場合、可動子5の固定子フレーム7に対する移動により、固定子フレーム7には渦電流が発生する。しかし、固定子フレーム7には、スリット4が設けられていることから、渦電流の発生が抑制される。   When the stator frame 7 is formed of a conductor such as aluminum, an eddy current is generated in the stator frame 7 due to the movement of the mover 5 relative to the stator frame 7. However, since the stator frame 7 is provided with the slit 4, the generation of eddy current is suppressed.

コイル9は、平角線の線材29が、平角線の一平面を軸CAに向けるように巻かれて構成されていることから、コイル9の外周面は、円筒の外周面を構成する。従って、丸線によってコイル9を構成した場合に比較して、コイル9と固定子フレーム7との密着性が上がる。その結果、コイル9から固定子フレーム7への熱伝達率が向上し、ひいては、放熱性が向上する。なお、丸線によりコイル9を構成したものも、本発明に含まれる。   Since the coil 9 is formed by winding a rectangular wire 29 so that one plane of the rectangular wire faces the axis CA, the outer peripheral surface of the coil 9 forms a cylindrical outer peripheral surface. Accordingly, the adhesion between the coil 9 and the stator frame 7 is improved as compared with the case where the coil 9 is configured by a round wire. As a result, the heat transfer rate from the coil 9 to the stator frame 7 is improved, and as a result, heat dissipation is improved. In addition, what comprised the coil 9 by the round wire is also contained in this invention.

なお、以上の実施形態において、固定子フレーム7は本発明のコイル側フレームの一例であり、可動子フレーム11は本発明のマグネット側フレームの一例であり、可動子ヨーク17は本発明の磁性体の一例であり、コイル9は導体の一例である。   In the above embodiment, the stator frame 7 is an example of the coil side frame of the present invention, the mover frame 11 is an example of the magnet side frame of the present invention, and the mover yoke 17 is the magnetic body of the present invention. The coil 9 is an example of a conductor.

(第2の実施形態)
図7は、第2の実施形態の要部を示す模式図である。図7は、図6(c)に対応している。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram showing the main part of the second embodiment. FIG. 7 corresponds to FIG.

第2の実施形態は、第1の実施形態の2つの内側補助マグネット15及び可動子ヨーク17に代えて、2つのメインマグネット13間に亘る大きさの1つの内側補助マグネット215が設けられている点が、第1の実施形態と相違する。   In the second embodiment, instead of the two inner auxiliary magnets 15 and the mover yoke 17 of the first embodiment, one inner auxiliary magnet 215 having a size extending between the two main magnets 13 is provided. This is different from the first embodiment.

内側補助マグネット215の形状は、第1の実施形態の2つの内側補助マグネット15及び可動子ヨーク17全体の形状と同一である。また、内側補助マグネット215は、内側補助マグネット15と同様に、軸方向に磁化され、メインマグネット13のコイル9側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けるように配置されている。   The shape of the inner auxiliary magnet 215 is the same as the shapes of the two inner auxiliary magnets 15 and the mover yoke 17 in the first embodiment. Similarly to the inner auxiliary magnet 15, the inner auxiliary magnet 215 is magnetized in the axial direction and is disposed so that the same type of magnetic pole as the magnetic pole is directed to the magnetic pole on the coil 9 side of the main magnet 13.

第2の実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。また、2つのメインマグネット間に亘る大きさの内側補助マグネット215が設けられていることから、メインマグネット13の磁束をコイル9へ十分に向かわせて大きな推力を得ることができる。   According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, since the inner auxiliary magnet 215 having a size extending between the two main magnets is provided, a large thrust can be obtained by sufficiently directing the magnetic flux of the main magnet 13 to the coil 9.

(第3の実施形態)
図8は、第3の実施形態の要部を示す模式図である。図8は、図6(c)に対応している。第3の実施形態は、第2の実施形態において、外側補助マグネット19を省略したものである。第3の実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a schematic diagram showing the main part of the third embodiment. FIG. 8 corresponds to FIG. In the third embodiment, the outer auxiliary magnet 19 is omitted from the second embodiment. According to the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

(第1〜第3の実施形態の比較)
図9は、第1〜第3の実施形態を比較して示す図である。横軸は、軸CA方向の位置を示している。具体的には、範囲Smは、メインマグネット13の範囲である。範囲Siは、2つの内側補助マグネット15及び可動子ヨーク17、又は、内側補助マグネット215の範囲である。範囲Soは、外側補助マグネット19の範囲である。縦軸は、コイル9の位置における磁束密度を示している。
(Comparison of the first to third embodiments)
FIG. 9 is a diagram comparing the first to third embodiments. The horizontal axis indicates the position in the axis CA direction. Specifically, the range Sm is the range of the main magnet 13. The range Si is a range of the two inner auxiliary magnets 15 and the mover yoke 17 or the inner auxiliary magnet 215. The range So is the range of the outer auxiliary magnet 19. The vertical axis indicates the magnetic flux density at the position of the coil 9.

実線L1は、第1の実施形態における磁束密度の変化を示している。点線L2は、第2の実施形態における磁束密度の変化を示している。破線L3は、第3の実施形態における磁束密度の変化を示している。   A solid line L1 indicates a change in magnetic flux density in the first embodiment. A dotted line L2 indicates a change in magnetic flux density in the second embodiment. A broken line L3 indicates a change in magnetic flux density in the third embodiment.

第1〜第3の実施形態は、いずれも、範囲Smにおいて磁束密度が急激に高くなっている。範囲Smにおいて、第2の実施形態は、第1の実施形態よりも磁束密度が若干高くなっているものの、その差は微差(例えば1〜2%程度)である。   In any of the first to third embodiments, the magnetic flux density is rapidly increased in the range Sm. In the range Sm, the magnetic flux density of the second embodiment is slightly higher than that of the first embodiment, but the difference is a slight difference (for example, about 1 to 2%).

第3の実施形態は、外側補助マグネット19がないために、第1の実施形態及び第2の実施形態に比較して、範囲Smの範囲So側における磁束密度が低くなっている。また、範囲Smの範囲Si側においても、第3の実施形態は、第1の実施形態及び第2の実施形態よりも磁束密度が低くなっている。ただし、その差は比較的小さい(例えば10%程度)。   In the third embodiment, since the outer auxiliary magnet 19 is not provided, the magnetic flux density on the range So side of the range Sm is lower than that in the first embodiment and the second embodiment. Further, also on the range Si side of the range Sm, the magnetic flux density of the third embodiment is lower than that of the first embodiment and the second embodiment. However, the difference is relatively small (for example, about 10%).

以上のように、第1〜第3の実施形態のいずれにおいても、コイル9の位置における磁束密度を高くして、ヨークを用いずに推力の増加を図ることができる。また、外側補助マグネット19が設けられることにより、コイル9の位置における磁束密度が向上する。   As described above, in any of the first to third embodiments, it is possible to increase the magnetic flux density at the position of the coil 9 and increase the thrust without using the yoke. Further, by providing the outer auxiliary magnet 19, the magnetic flux density at the position of the coil 9 is improved.

第2の実施形態において、メインマグネット13の磁束をコイル9に十分に向かわせて大きな推力を得ようとすると、内側補助マグネット215をある程度大きくする必要がある。すなわち、マグネット量を多くしなければならない。しかし、1つの内側補助マグネット215と、2つの内側補助マグネット15及び可動子ヨーク17との作用の差は微差である。従って、第1の実施形態は、マグネット量の増加を抑えつつ、第2の実施形態と同等の推力を維持できる。   In the second embodiment, if the magnetic flux of the main magnet 13 is sufficiently directed to the coil 9 to obtain a large thrust, the inner auxiliary magnet 215 needs to be enlarged to some extent. That is, the amount of magnets must be increased. However, the difference in action between the one inner auxiliary magnet 215, the two inner auxiliary magnets 15 and the mover yoke 17 is a slight difference. Therefore, the first embodiment can maintain the same thrust as the second embodiment while suppressing an increase in the magnet amount.

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.

本発明のリニアモータは、コイルと環状のマグネットとが同心状に配置されたいわゆるボイスコイルモータに限定されない。例えば、マグネットは、環状のものに限定されず、直方体状であってもよい。また、コイルが開口をマグネットに向けるように配置されるものであってもよい。   The linear motor of the present invention is not limited to a so-called voice coil motor in which a coil and an annular magnet are arranged concentrically. For example, the magnet is not limited to an annular one, and may be a rectangular parallelepiped. Further, the coil may be arranged so that the opening faces the magnet.

図10(a)は、本発明の変形例に係るリニアモータ301の要部を示す斜視図である。図10(b)は、図10(a)のXb−Xb線における断面図である。   Fig.10 (a) is a perspective view which shows the principal part of the linear motor 301 which concerns on the modification of this invention. FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line Xb-Xb in FIG.

リニアモータ301においては、2つのメインマグネット313、内側補助マグネット315、及び、外側補助マグネット319は、それぞれ直方体状に形成され、駆動方向に配列されている。なお、各マグネットの駆動方向における相対的な位置関係は、実施形態と同様である。   In the linear motor 301, the two main magnets 313, the inner auxiliary magnet 315, and the outer auxiliary magnet 319 are each formed in a rectangular parallelepiped shape and arranged in the driving direction. In addition, the relative positional relationship in the drive direction of each magnet is the same as that of the embodiment.

リニアモータ301においては、コイル309は、開口をメインマグネット313等に向けて配置されている。コイル309の2つの平行部309a(2つの導体の一例)は、駆動方向及びメインマグネット313の磁化方向に直交するように配置されるとともに、メインマグネット313に対向している。   In the linear motor 301, the coil 309 is arranged with the opening directed toward the main magnet 313 and the like. Two parallel portions 309 a (an example of two conductors) of the coil 309 are disposed so as to be orthogonal to the driving direction and the magnetization direction of the main magnet 313, and are opposed to the main magnet 313.

この変形例においても、コイル309に電流を流すことにより、フレミングの左手の法則に従って推力を得ることができる。また、実施形態と同様に、ヨークを用いずに、導電体における磁束密度を高くして、推力を増加させることができる。   Also in this modification, a thrust can be obtained in accordance with Fleming's left-hand rule by passing a current through the coil 309. Further, as in the embodiment, the thrust can be increased by increasing the magnetic flux density in the conductor without using the yoke.

また、リニアモータが、ボイルコイルモータである場合、コイル、マグネット、マグネット側フレーム(11)及びコイル側フレーム(7)は、円筒状に限定されない。例えば、軸方向に見て矩形であってもよい。なお、本願では、環状の語は、所定の軸を囲む形状をいい、軸方向に見て円形であるものに限定されないものとする。環状のマグネットは、複数の小マグネットを軸回りに配列して構成されてもよい。   Moreover, when a linear motor is a boil coil motor, a coil, a magnet, a magnet side frame (11), and a coil side frame (7) are not limited to a cylindrical shape. For example, it may be rectangular when viewed in the axial direction. In addition, in this application, an annular word means the shape surrounding a predetermined axis | shaft, and shall not be limited to what is circular seeing in an axial direction. The annular magnet may be configured by arranging a plurality of small magnets around the axis.

ボイルコイルモータにおいて、コイル側フレームは、円周方向に分割された複数の部材によって構成されるものに限定されない。例えば、コイル側フレームは、円筒形状に一体形成されたものであってもよい。   In the boil coil motor, the coil-side frame is not limited to one constituted by a plurality of members divided in the circumferential direction. For example, the coil side frame may be integrally formed in a cylindrical shape.

コイル側フレーム及びマグネット側フレームは省略されてもよい。例えば、複数のコイル(導体)同士、又は、複数のマグネット同士が樹脂製の接着剤等の非磁性体の固定部材により互いに固定されてもよい。なお、本願において、固定部材の語は、フレームも含むものとする。   The coil side frame and the magnet side frame may be omitted. For example, a plurality of coils (conductors) or a plurality of magnets may be fixed to each other by a non-magnetic fixing member such as a resin adhesive. In the present application, the term “fixing member” includes a frame.

コイル(導体)及びマグネットの駆動方向の相対的な大きさは適宜に設定されてよい。コイルの駆動方向の大きさは、メインマグネットの駆動方向の大きさよりも小さくてもよいし、同等でもよい。   The relative sizes in the drive direction of the coil (conductor) and the magnet may be set as appropriate. The size of the coil in the driving direction may be smaller than or equal to the size of the main magnet in the driving direction.

コイル(導体)及びマグネットは、いずれが可動子及び固定子であってもよい。また、双方が、リニアモータが設けられる機器に対して、駆動されてもよい。   Either the coil (conductor) or the magnet may be a mover or a stator. Moreover, both may be driven with respect to the apparatus provided with a linear motor.

Claims (10)

環状に形成され、磁極の向きが互いに逆になるように半径方向に磁化され、互いに同軸状に離間して配置された2つのメインマグネットと、
互いに同軸状に離間して配置されるとともに、前記2つのメインマグネットに対して同心状に配置された2つのコイルと、
環状に形成され、軸方向に磁化され、前記2つのメインマグネットの間において前記2つのメインマグネットに対して同軸状に、前記2つのメインマグネットの前記2つのコイル側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された内側補助マグネットと、
前記2つのメインマグネット及び前記内側補助マグネットを保持する非磁性体のマグネット側フレームと、
前記2つのコイルを保持する非磁性体のコイル側フレームと、
を有するリニアモータ。
Two main magnets formed in an annular shape, magnetized in a radial direction so that the directions of the magnetic poles are opposite to each other, and arranged coaxially apart from each other;
Two coils arranged coaxially apart from each other and concentrically arranged with respect to the two main magnets;
Annular, magnetized in the axial direction, coaxially with the two main magnets between the two main magnets, and with respect to the magnetic poles on the two coil sides of the two main magnets An inner auxiliary magnet arranged to direct the same kind of magnetic poles,
A non-magnetic magnet side frame that holds the two main magnets and the inner auxiliary magnet;
A non-magnetic coil side frame holding the two coils;
Linear motor having
環状に形成され、軸方向に磁化され、前記2つのメインマグネットの両側において前記2つのメインマグネットに対して同軸状に、隣接する前記メインマグネットの前記コイル側の磁極に対して、当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された2つの外側補助マグネットを更に有する
請求項1に記載のリニアモータ。
It is formed in an annular shape, is magnetized in the axial direction, is coaxial with the two main magnets on both sides of the two main magnets, and is of the same kind as the magnetic pole with respect to the magnetic pole on the coil side of the adjacent main magnet The linear motor according to claim 1, further comprising two outer auxiliary magnets arranged to direct the magnetic poles of the linear motor.
前記内側補助マグネットは、前記2つのメインマグネット間に亘る大きさに形成されている
請求項1又は2に記載のリニアモータ。
The linear motor according to claim 1, wherein the inner auxiliary magnet is formed in a size extending between the two main magnets.
前記内側補助マグネットは、互いに同軸状に離間して2つ設けられ、
前記2つの内側補助マグネットの間には、磁性体が設けられている
請求項1又は2に記載のリニアモータ。
Two inner auxiliary magnets are provided coaxially apart from each other,
The linear motor according to claim 1, wherein a magnetic body is provided between the two inner auxiliary magnets.
前記内側補助マグネットは、互いに同軸状に離間して2つ設けられ、
前記2つの内側補助マグネットの間には、磁性体が設けられており、
前記2つの内側補助マグネット及び前記2つの外側補助マグネットは同一形状である
請求項2に記載のリニアモータ。
Two inner auxiliary magnets are provided coaxially apart from each other,
A magnetic body is provided between the two inner auxiliary magnets,
The linear motor according to claim 2, wherein the two inner auxiliary magnets and the two outer auxiliary magnets have the same shape.
前記内側補助マグネットの、一方の前記メインマグネットに隣接する磁極から他方の前記メインマグネットに隣接する磁極までの長さは、前記メインマグネットそれぞれの軸方向の長さよりも大きい
請求項1〜5のいずれか1項に記載のリニアモータ。
The length from the magnetic pole adjacent to the one main magnet to the magnetic pole adjacent to the other main magnet of the inner auxiliary magnet is larger than the axial length of each of the main magnets. A linear motor as set forth in claim 1.
前記コイル側フレームは、前記2つのコイルと同心状に形成された導電性の筒状部材であり、前記2つのコイルが内周面又は外周面に固定され、
前記コイル側フレームには、内周面から外周面へ貫通するスリットが形成されている
請求項1〜6のいずれか1項に記載のリニアモータ。
The coil side frame is a conductive cylindrical member formed concentrically with the two coils, and the two coils are fixed to an inner peripheral surface or an outer peripheral surface,
The linear motor according to claim 1, wherein a slit penetrating from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface is formed in the coil side frame.
前記2つのコイルは、平角線が、当該平角線の一平面を前記コイル側フレームの内周面又は外周面に向けるように巻かれて構成されている
請求項7に記載のリニアモータ。
The linear motor according to claim 7, wherein the two coils are configured such that a flat wire is wound so that one flat surface of the flat wire is directed to an inner peripheral surface or an outer peripheral surface of the coil-side frame.
磁化方向が駆動方向に直交するように、且つ、磁極の向きが互いに逆になるように、前記駆動方向に配列された2つのメインマグネットと、
前記磁化方向において前記2つのメインマグネットと対向するように前記駆動方向に配列されており、前記駆動方向及び前記磁化方向に直交する方向に互いに逆向きに電流を流すことが可能な2つの導体と、
前記2つのメインマグネット間において、磁化方向が前記駆動方向に沿うように、且つ、前記2つのメインマグネットの前記2つの導体側の磁極に対して当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された内側補助マグネットと、
前記2つのメインマグネット及び前記内側補助マグネットを固定する非磁性体の固定部材と、
を有するリニアモータ。
Two main magnets arranged in the drive direction so that the magnetization direction is orthogonal to the drive direction and the directions of the magnetic poles are opposite to each other;
Two conductors arranged in the driving direction so as to face the two main magnets in the magnetization direction, and capable of flowing currents in directions opposite to each other in a direction perpendicular to the driving direction and the magnetization direction; ,
Between the two main magnets, the magnetizing direction is arranged along the driving direction, and the same kind of magnetic pole as the magnetic pole is directed to the magnetic poles on the two conductor sides of the two main magnets. An inner auxiliary magnet,
A non-magnetic fixing member that fixes the two main magnets and the inner auxiliary magnet;
Linear motor having
磁化方向が駆動方向に直交するように、且つ、磁極の向きが互いに逆になるように、前記駆動方向に配列された2つのメインマグネットと、
前記磁化方向において前記2つのメインマグネットと対向するように前記駆動方向に配列されており、前記駆動方向及び前記磁化方向に直交する方向に互いに逆向きに電流を流すことが可能な2つの導体と、
前記2つのメインマグネット間において、磁化方向が前記駆動方向に沿うように、且つ、前記2つのメインマグネットの前記2つの導体側の磁極に対して当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された内側補助マグネットと、
前記2つのメインマグネットの両側において、磁化方向が前記駆動方向に沿うように、且つ、隣接する前記メインマグネットの前記導体側の磁極に対して当該磁極と同種の磁極を向けるように配置された2つの外側補助マグネットと、
を有し、
前記内側補助マグネットは、互いに同軸状に離間して2つ設けられ、
前記2つの内側補助マグネットの間には、磁性体が設けられており、
前記2つの内側補助マグネット及び前記2つの外側補助マグネットは同一形状である
リニアモータ。
Two main magnets arranged in the drive direction so that the magnetization direction is orthogonal to the drive direction and the directions of the magnetic poles are opposite to each other;
Two conductors arranged in the driving direction so as to face the two main magnets in the magnetization direction and capable of flowing currents in opposite directions to each other in a direction perpendicular to the driving direction and the magnetization direction; ,
Between the two main magnets, the magnetizing direction is arranged along the driving direction, and the same kind of magnetic pole as the magnetic pole is directed to the magnetic poles on the two conductor sides of the two main magnets. An inner auxiliary magnet,
On both sides of the two main magnets, 2 are arranged so that the magnetization direction is along the driving direction, and the same type of magnetic pole as the magnetic pole is directed to the magnetic pole on the conductor side of the adjacent main magnet. Two outer auxiliary magnets,
Have
Two inner auxiliary magnets are provided coaxially apart from each other,
A magnetic body is provided between the two inner auxiliary magnets,
The two inner auxiliary magnets and the two outer auxiliary magnets have the same shape.
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